无地面控制卫星图像数字测绘及南极格罗夫山脉地貌、蓝冰和陨石分布

无地面控制卫星图像数字测绘及南极格罗夫山脉地貌、蓝冰和陨石分布

一、The digital mapping of satellite images under no ground control and the distribution of landform, blue ice and meteorites in the Grove Mountains, Antarctica(论文文献综述)

王泽民,谭智,艾松涛,刘海燕,王立影[1](2014)在《南极格罗夫山核心区冰下地形测绘》文中研究说明格罗夫山地区位于中山站和冰穹A之间,是中国进行南极内陆科学综合考察的重点区。我们先后组织过5次格罗夫山地区的考察工作,开展了地质构造、古气候环境、陨石、冰盖运动监测、基础测绘和气象观测等多学科考察研究。2010年中国第26次南极科学考察期间,格罗夫山考察队利用专业探地雷达对格罗夫山东部核心区进行了冰下地形测绘工作。本文利用野外采集的测量数据(GPS/GPR数据),经数据处理后,利用专业的制图软件Corel Draw首次绘制出了格罗夫山核心区两幅冰下地形图,初步揭开了这一区域冰原岛峰冰下的地貌形态,对于今后研究整个格罗夫山地区真实的基岩地貌和可能存在的上新世古冰下沉积盆地具有探索性意义。本文还对哈丁山-萨哈罗夫岭间横截面进行分析,发现这两个冰原岛峰之间的槽谷形态已经发育成熟。

周春霞[2](2004)在《星载SAR干涉测量技术及其在南极冰貌地形研究中的应用》文中研究说明南极大陆常年被冰雪所覆盖,气候严寒,其四周又被浩瀚的大洋所包围,远离其它各大陆,因此,长期以来人类难以接近。直到20世纪50年代,南极洲完整的轮廓才出现在世界地图上。清晰认识了南极洲轮廓,更让人好奇的是轮廓里的世界。随着科技进步,特别是空间对地观测技术的发展,南极已经越来越清晰地呈现在我们面前。1997年,随着加拿大Radarsat-1卫星上的合成孔径雷达天线转向左视,填补了南极洲高纬度区域的空白,并得到了整个南极大陆的高分辨率影像图。 南极与全球气候、生态环境以及人类社会未来发展等一系列重大问题密切相关。对南极的探索并不能完全离开亲临冰原,但如果只凭人类的足迹去一点一滴地揭开它的奥秘是不科学的。空间对地观测技术为人类探测南极冰盖及冰盖下的大陆,发现其资源,认知其机理打开了新的局面,为人类更深刻地认识南极提供了更广阔的途径。 合成孔径雷达干涉测量作为一种极具潜力的空间对地观测技术,在近10年来得到迅速发展,也成为国际上的研究热点。其优势在于全天候、全天时工作,不受云雾干扰,并能一次大面积成像。对于南极地区,则能不分极昼极夜正常工作。一方面对人类难以到达的区域进行大规模、大面积的地形测量:更重要的是差分干涉测量能监测厘米甚至毫米级的形变,为监测南极冰盖、冰架、冰川的变化,探求整个南极的动态变化提供了途径,为研究极地与全球的关系提供了线索。 本文研究目的主要有两点:其一,为我国极地科学考察提供技术支持,探索新途径。其二,为我国极地环境科学研究做出积极的贡献。在中国第16次南极科学考察1999/2000度夏期间,大地测量人员冒着极大的生命危险,历时一个月,成功地完成了Grove山核心区的野外测量任务,并于2001年4月绘制成图。但是在南极内陆这种自然条件极端恶劣的情况下,传统的测量方法并不是获取南极DEM及地图的最有效途径。因此结合中国南极科学考察,一方面对InSAR技术本身不断探索,另一方面探讨将此技术更好地应用到南极研究中。本文主要研究内容包括:(1)利用InSAR生成东南极Grove山数字高程模型 利用ERS-1/2 tandem星载SAR数据,在综合分析实测DEM的等高线走向、冰川运动趋势及冰貌地形、在正确选择高程参考点的前提下,成功获取东南极Grove山地区的数字高程模型。基于和野外实测资料的比较分析,论证了InSAR-DEM具有较高的准确性,证明了InSAR用于南极制图的可行性。同时揭示了地面坡度对干涉相位的影响不可忽视,如果高程变化太快,干涉条纹产生重叠,会导致严重的失相关,从而无法对高程进行准确推算。

周春霞,鄂栋臣,廖明生[3](2004)在《InSAR用于南极测图的可行性研究》文中研究指明利用 1 996年ERS 1 /2tandem方式的雷达影像数据进行了生成Grove山数字高程模型的试验研究 ,并与实测的DEM进行比较分析 ,论证了利用InSAR技术进行南极测图的可行性。试验证明 ,在南极研究中 ,InSAR是一种非常有效的手段 ,不仅可用于地图制图 ,而且在冰川动力学、冰貌环境变化等研究领域也有巨大的潜力。

缪秉魁,林杨挺,王道德,欧阳自远[4](2004)在《我国南极陨石研究与展望》文中提出继1998~2000年我国第15、16次南极科考队在南极格罗夫山发现32块陨石之后,2002~2003年第19次科考队成立了以回收陨石为中心任务的格罗夫山综合考察分队,在同一地区成功回收4448块陨石。我国的南极陨石回收工作不但实现了零的突破,而且成为继日本和美国之后拥有南极陨石数量最多的国家之一。通过对第15、16次队回收的32块陨石以及第19次队4448块陨石中的38块代表性样品的化学 岩石类型划分工作,除平衡型普通球粒陨石外,发现了2块火星陨石、2块橄辉无球粒陨石、6块非平衡L3型陨石、4块碳质球粒陨石和1块非平衡型顽辉石球粒陨石等特殊类型陨石。本文主要介绍了南极陨石的回收和研究进展,以及我国在南极格罗夫山回收陨石的情况和已取得的初步研究成果。同时对我国今后的陨石回收与研究工作提出初步设想。

程晓[5](2004)在《基于星载微波遥感数据的南极冰盖信息提取与变化监测研究》文中指出南极冰盖的物质平衡和海平面变化是全球变化研究的一个重要内容。南极的地理环境和恶劣的自然条件给科学家赴现场考察带来了重重困难。微波遥感技术是监测整个南极冰盖变化的最佳手段。微波传感器具有全天时和全天候的观测能力,可以获取极地冰盖表面和次表面的详细信息。国内目前在极地遥感研究方面所做工作甚少,本文工作属国内首次较为系统的尝试。 合成孔径雷达干涉测量是测量南极地区数字高程模型和冰流的有效工具。目前的研究重点主要在西南极沿岸冰架地区,东南极内陆冰盖地区涉足很少。 散射计和辐射计数据具有较大的空间覆盖和快速重访率,这使其成为联系监测南极冰盖的极好工具。对长期积累的散射计和辐射计数据开展时序分析可以研究南极冰盖的变化趋势与异常。 本论文开展了利用干涉雷达技术在南极内陆冰盖地区提取数字高程模型和测量复杂冰流的研究,另利用大尺度的微波散射计和辐射计数据开展了冰盖冰架地区的变化监测研究。 主要研究内容包括: (1)格罗夫山地区数字高程模型提取 利用星载雷达干涉技术提取东南极内陆格罗夫山地区的数字高程模型,与GPS现场测量结果进行对比,取得了较好的精度。深入分析内陆冰盖地区重复轨道INSAR测量地形的精度和可行性。 (2)冰盖地区干涉去相干研究及应用 通过处理多种时相与空间基线的L波段和C波段干涉SAR数据,从干涉结果研究南极冰盖干涉各去相干源的影响特性。蓝冰区的相干性通常较好。冰盖地区临界基线短于平常值,空间垂直基线对干涉去相干影响大,L波段雷达干涉在保持相干性方面具有独特的优势。 (3)差分干涉雷达技术冰流测量模型研究与应用 研究差分干涉测量消除地形相位的方法以及雷达视线向位移与真实冰流位移之间的关系,详细阐述单向和升降轨双向观测测量冰流的模型及计算方案,并结合多组雷达数据采用多种方案在格罗夫山地区开展研究试验,其中基于JERS-1和ERS-1/2 SAR的四路差分干涉处理获得了很好的结果。论文还就冰流测量的误差来源进行了深入的分析。 (4)基于缠绕相位的冰流参数计算 提出基于缠绕相位的冰流参数计算模型,使得研究人员无需进行相位解缠即可获得冰流应变率等重要参数信息,提高了局部相位梯度大、相位解缠难度大的干涉图的可用性。 (5)基于ENviSAY-ASAR的干涉处理研究 利用格罗夫山地区最新的ENVISAI二ASAR数据进行干涉处理研究,生成干涉条纹,条纹中的冰流模式与前述ERS一1/2和JERS一1的结果基本一致。 (6)基于星载微波散射计和辐射计数据的冰盖特性及变化监测研究 结合微波与冰雪相互作用的理论,研究了南极冰盖的微波散射、辐射特征与地形、温度等的关系。通过比较同季sAAS与NSCAT观测数据,发现Ku波段不同观测方向对冰面微地形取向的敏感性。选取8个典型冰盖和冰架试验区,利用ESCAT和SSMI历史数据(1992一2000)进行后向散射与亮温变化的时间序列研究,得出南极大陆周围冰架与南极半岛地区处于融化加剧状态的初步结论。

孙家抦,霍东民,周军其,孙朝辉[6](2001)在《格罗夫山地无地面控制卫星影像数字制图和地貌、蓝冰及陨石分布分析》文中指出中国南极考察队第一次去东南极格罗夫山地进行考察之前 ,为了保证考察路线选择、导航和考察任务顺利进行 ,在无任何地面实地测量数据的情况下 ,采用星上参数处理并制成了1∶ 1 0万比例尺彩色卫星影像地图。通过对卫星影像的判读 ,对该地区的地形、地貌、蓝冰和陨石分布特点作了初步的分析和探讨 ,并勾画出可能有陨石分布的地区

二、The digital mapping of satellite images under no ground control and the distribution of landform, blue ice and meteorites in the Grove Mountains, Antarctica(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、The digital mapping of satellite images under no ground control and the distribution of landform, blue ice and meteorites in the Grove Mountains, Antarctica(论文提纲范文)

(1)南极格罗夫山核心区冰下地形测绘(论文提纲范文)

0 引言
1 数据采集与处理
    1.1 现场数据采集
    1.2 野外测量数据处理
    1.3 冰下地形图的绘制
2 讨论
3 结论

(2)星载SAR干涉测量技术及其在南极冰貌地形研究中的应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
List of acronyms and abbreviations
第一章 绪论
    §1.1 概述
    §1.2 空间观测技术在南极研究中的应用
    §1.3 InSAR技术在南极研究中的现状和前景
    §1.4 论文的研究目的和主要研究内容
第二章 合成孔径雷达干涉测量原理
    §2.1 真实孔径雷达与合成孔径雷达
        2.1.1 真实孔径雷达(RAR)
        2.1.2 合成孔径雷达(SAR)
        2.1.3 SAR的发展和展望
    §2.2 SAR成像的基本特性
        2.2.1 侧视雷达图像的几何特性
        2.2.2 侧视雷达图像的色调特征
        2.2.3 南极地区冰雪成像特点
    §2.3 InSAR成像的几种模式
        2.3.1 交轨干涉测量 (Across track interferometry)
        2.3.2 顺轨干涉测量 (Along track interferometry)
        2.3.3 重复轨道干涉测量 (Repeat pass interferometry)
    §2.4 InSAR生成DEM的基本原理
        2.4.1 基本原理
        2.4.2 基本概念
    §2.5 SAR差分干涉测量的基本原理
        2.5.1 传统差分干涉测量
        2.5.2 永久散射体(Permanent Scatterers)差分干涉技术
    §2.6 InSAR技术的应用
        2.6.1 SAR卫星系统
        2.6.2 InSAR的应用
        2.6.3 极地研究中的应用
    本章小结
第三章 利用InSAR生成Grove山地区数字高程模型的研究
    §3.1 引言
    §3.2 Grove山概况与实地数据采集
    §3.3 InSAR测高误差分析
        3.3.1 测高误差表达式
        3.3.2 误差源分析
    §3.4 由InSAR生成Grove山DEM
        3.4.1 SAR影像数据
        3.4.2 影像的精确配准
        3.4.3 平地效应去除
        3.4.4 干涉图去噪处理
        3.4.5 基线优化
        3.4.6 相干图分析
        3.4.7 相位解缠实验
        3.4.8 相位到高程的转换
        3.4.9 地理编码
        3.4.10 数字高程模型
    §3.5 InSAR-DEM与实测DEM的比较分析
    §3.6 DEM的滤波
        3.6.1 绘制等高线
        3.6.2 滤波原理
        3.6.3 滤波结果分析
    §3.7 InSAR用于南极制图的可行性分析
        3.7.1 整个实验区的InSAR.DEM
        3.7.2 InSAR用于南极制图的可行性分析
    本章小结
第四章 外部DEM在干涉测量和差分干涉测量中的应用研究
    §4.1 引言
    §4.2 利用外部DEM的原理
    §4.3 利用外部DEM生成InSAR DEM
        4.3.1 外部DEM
        4.3.2 SAR影像数据对
        4.3.3 对比分析
        4.3.4 实验结果讨论
    §4.4 外部DEM在差分干涉测量中的应用
    §4.5 南极地区RAMP/DEM
        4.5.1 南极测图计划(AMM)
        4.5.2 RAMP/DEM
    本章小结
第五章 基于相干性的信息提取和SAR干涉测量影像质量分析
    §5.1 引言
    §5.2 基于相干性的蓝冰区的提取
        5.2.1 蓝冰与陨石
        5.2.2 基于相干性的蓝冰区的提取
    §5.3 基于相干性的冰流向线和冰裂隙的识别
    §5.4 基于相干性的SAR干涉测量影像质量分析
        5.4.1 SAR影像质量问题
        5.4.2 SAR影像对的相干性分析
        5.4.3 ERS-2的陀螺仪问题
        5.4.4 姿态误差与相干性
    本章小结
第六章 总结与展望
    §6.1 论文主要研究成果
    §6.2 进一步工作和展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文和参加的科研项目
后记

(3)InSAR用于南极测图的可行性研究(论文提纲范文)

1 理论方法
    1) 复图像对的精确配准。
    2) 生成干涉图。
    3) 相位解缠。
    4) 生成DEM。
2 试验区概况和野外实地测量数据
3 InSAR数据处理及结果分析
4 结 语

(4)我国南极陨石研究与展望(论文提纲范文)

1 南极陨石的回收历史与陨石富集机制
2 南极陨石研究
    (1) 陨石分类研究:
    (2) 特殊类型陨石:
3 我国南极陨石回收与研究
4 我国南极陨石研究展望

(5)基于星载微波遥感数据的南极冰盖信息提取与变化监测研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
图表索引
缩略语
第一章 引言
    1.1 全球变化与南极
        1.1.1 全球变化与南极地区
        1.1.2 南极概况与冰架崩解
    1.2 国内外极地研究历史与现状
        1.2.1 南极研究历史与遥感技术
        1.2.2 极地遥感发展现状
    1.3 研究思路和论文结构
第二章 冰川学相关知识与研究数据介绍
    2.1 冰盖变化与遥感监测
    2.2 冰雪的基本知识
        2.2.1 成冰带的划分
        2.2.2 成冰过程
        2.2.3 深霜
        2.2.4 冰川运动
    2.3 论文研究区及研究数据介绍
        2.3.1 格罗夫山地区的现场观测
        2.3.2 格罗夫山地区卫星影像数据
        2.3.3 RADARSAT南极SAR影像图
        2.3.4 RAMP DEM(全南极数字高程模型)
        2.3.5 星载微波散射计、辐射计数据
        2.3.6 南极自动气象站数据
第三章 合成孔径雷达干涉测量技术
    3.1 合成孔径雷达(SAR)
        3.1.1 合成孔径雷达原理
        3.1.2 合成孔径雷达的数字成像处理
    3.2 合成孔径雷达干涉测量(INSAR)
        3.2.1 重复轨道雷达干涉测量
        3.2.2 地表形变监测与分析
    3.3 干涉雷达数据处理概述
        3.3.1 干涉数据选取
        3.3.2 图像配准
        3.3.3 SAR图像滤波
        3.3.4 干涉图生成
        3.3.5 相位解缠
        3.3.6 相位向高程或形变的转换
        3.3.7 地理编码
        3.3.8 SAR干涉测量精度分析
    3.4 SAR差分干涉测量
        3.4.1 “两路差分”
        3.4.2 “三路差分”
        3.4.3 “四路差分”
    3.5 干涉相干
        3.5.1 干涉相干的定义
        3.5.2 去相干源分析
第四章 星载干涉雷达技术南极冰盖信息提取
    4.1 利用干涉雷达技术提取南极内陆冰盖DEM
        4.1.1 数据处理
        4.1.2 精度分析与讨论
    4.2 冰盖地区干涉相干性研究
        4.2.1 多时相ERS SAR干涉相干性研究
        4.2.2 基于ERS SAR干涉相干性的蓝冰分类
        4.2.3 多时相JERS-1 SAR干涉相干性研究
        4.2.4 ERS升降轨观测干涉相干性研究
        4.2.5 基于ENVISAT ASAR的干涉相干性研究
        4.2.6 冰盖地区干涉相干性总结
    4.3 干涉雷达冰流测量模型
        4.3.1 单方向干涉观测冰流估算模型
        4.3.2 升降轨双向冰流测量模型
        4.3.3 冰流方向的先验确定问题
    4.4 差分干涉雷达冰流测量实验
        4.4.1 基于JERS/ERS SAR的四路差分差分干涉冰流测量研究
        4.4.2 基于ERS SAR的三路差分干涉冰流测量研究
        4.4.3 基于ENVISAT ASAR的冰流测量初步结果
        4.4.4 雷达干涉冰流测量技术的误差分析与应用总结
    4.5 基于缠绕相位的冰流应变率解算模型
        4.5.1 冰流纵向应变率的计算模型
        4.5.2 冰流横向应变率的计算模型
        4.5.3 冰流剪应变率的计算模型
    4.6 格罗夫山地区冰流分布图
        4.6.1 冰流分布图的解算
        4.6.2 冰流结果的验证
第五章 基于星载微波散射计与辐射计的南极冰盖变化监测
    5.1 微波散射计原理及应用
        5.1.1 微波散射计原理
        5.1.2 星载微波散射计的发展
        5.1.3 微波散射计在极地的应用现状
    5.2 微波辐射计原理及应用
        5.2.1 微波辐射原理
        5.2.2 微波辐射测量模型及在表面遥感中的应用
        5.2.3 DMSP-SSM/I微波辐射计系统
    5.3 冰雪的微波散射和辐射特性
        5.3.1 雪的微波散射特性分析
        5.3.2 雪层的微波辐射特性
    5.4 南极冰盖微波散射、辐射特性研究
        5.4.1 微波辐射亮温与冰盖地形
        5.4.2 微波后向散射与气温变化
    5.5 基于微波散射、辐射的南极冰盖变化监测研究
        5.5.1 SAAS与NSCAT同季Ku波段散射测量对比分析
        5.5.2 南极地区1992-2000年散射计、辐射计时间序列分析
第六章 结论与讨论
参考文献
攻读博士学位期间第一作者发表论文
致谢

四、The digital mapping of satellite images under no ground control and the distribution of landform, blue ice and meteorites in the Grove Mountains, Antarctica(论文参考文献)

  • [1]南极格罗夫山核心区冰下地形测绘[J]. 王泽民,谭智,艾松涛,刘海燕,王立影. 极地研究, 2014(04)
  • [2]星载SAR干涉测量技术及其在南极冰貌地形研究中的应用[D]. 周春霞. 武汉大学, 2004(11)
  • [3]InSAR用于南极测图的可行性研究[J]. 周春霞,鄂栋臣,廖明生. 武汉大学学报(信息科学版), 2004(07)
  • [4]我国南极陨石研究与展望[J]. 缪秉魁,林杨挺,王道德,欧阳自远. 矿物岩石地球化学通报, 2004(02)
  • [5]基于星载微波遥感数据的南极冰盖信息提取与变化监测研究[D]. 程晓. 中国科学院研究生院(遥感应用研究所), 2004(04)
  • [6]格罗夫山地无地面控制卫星影像数字制图和地貌、蓝冰及陨石分布分析[J]. 孙家抦,霍东民,周军其,孙朝辉. 极地研究, 2001(01)

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